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Biblioteca Virtual de Teses e Dissertações

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Resumo Original (PT):

UM NOVO MÉTODO DE IMOBILIZAÇÃO DE UM PEPTÍDEO ANTIMICROBIANO, SEQUÊNCIA KLWWMIRRWG-BROMOFENILALANINA-3,4-DIHIDROXIFENILALANINA-G, NUM POLIESTIRENO FOI INVESTIGADO COM O OBJETIVO DE MELHORAR AS PROPRIEDADES ANTIBACTERIANAS DA SUPERFÍCIE DO MATERIAL, PARA PREVENIR O CRESCIMENTO DE BACTÉRIAS E INFECÇÕES. O MÉTODO FOI BASEADO NA IMOBILIZAÇÃO DO PEPTÍDEO UTILIZANDO A LACCASE, A QUAL É UMA ENZIMA-GLICOPROTEÍNA DERIVADA DO FUNGU TRAMETESS VERSICOLOR E UM PEPTÍDEO CONTENDO 3,4 DE HIDROXILFENILALANINA NA SUA SEQUÊNCIA. A MODIFICAÇÃO DA SUPERFÍCIE FOI INVESTIGADA PRINCIPALMENTE A UM PH PRÓXIMO DO PONTO ISOELÉTRICO DA ENZIMA, PH 4.75, O QUAL É CONSIDERADO, O PH ONDE É OBTIDO A MAIOR ATIVIDADE ENZIMÁTICA DA LACCASE. AS SUPERFÍCIES HIDROFÓBICAS MODIFICADAS FORAM CARATERIZADAS DEPOIS DA MODIFICAÇÃO DE SUPERFÍCIE COM AS SUSPENSÕES DE LACCASE/MALTODEXTRINA, LACCASE E LACASE/MALTODEXTRINA/PEPTÍDEO USANDO TÉCNICAS DE CARACTERIZAÇÃO DE SUPERFÍCIE EX-SITU E IN SITO, TAIS COMO ESPECTRÔMETRIA DE FOTOELÉTRONS EXCITADOS POR RAIOS X, ESPECTROCOSPIA DE MASSA DE TEMPO DE VÔO DE ÍON SECUNDÁRIO, MICROSCOPIA DE FORÇA ATÔMICA, ÂNGULO DE CONTATO E MICROBALANÇA DE CRISTAL DE QUARTZO COM DISSIPAÇÃO. O HOPG FOI UTILIZADO COMO SUBSTRATO HIDROFÓBICO MODELO PARA RETRATAR A ESTRUTURA DA CAMADA USANDO AFM. ALÉM, POR SUA ALTA PUREZA E PARA ESTUDAR A INFLUENCIA DA HIDROFOBICIDADE NA FORMAÇÃO DAS CAMADAS. QUANDO EM CONTATO POR POUCOS SEGUNDOS COM A SUSPENÇÃO DA LACCASE/MALTODEXTRINA, FINAS CAMADAS INSOLÚVEIS EM ÁGUA FORAM FORMADAS NA SUPERFÍCIE. AS CAMADAS FORAM COMPOSTAS POR AMINOÁCIDOS E POLISSACARÍDEOS, DEVIDO A UMA CAMADA MIXTA DE ENZIMA/POLISACARÍDEO. AS PROPRIEDADES DA SUPERFÍCIE MUDARAM PARA DOMÍNIOS MAIS HIDROFÍLICOS, ADICIONANDO HIDROXIL, AMINAS E GRUPOS AMIDOS OS QUAIS PODEM SER USADOS COMO SÍTIOS REATIVOS PARA POSTERIOR FUNCIONALIZAÇÃO. A MODIFICAÇÃO DA SUPERFÍCIE COM A SUSPENSÃO DA LACASE/MALTODEXTRINA É PROPOSTA UM MÉTODO RÁPIDO, REPRODUTÍVEL E BENIGNO AMBIENTALMENTE DE ATIVAÇÃO DE SUPERFÍCIE, O QUAL PODE SER USADO COMO PRÉ-TRATAMENTO DE MATERIAIS A BASE DE CARBONO NÃO SÓ PARA MELHORAR A SUA MOLHABILIDADE COM FORMULAÇÕES FLUIDAS COMO REVESTIMENTOS OU ADESIVOS, MAS TAMBÉM A ADESÃO EM CONTATO COM BIOPOLÍMEROS. RESULTADOS SIMILARES FORAM OBTIDOS USANDO SUSPENSÕES PREPARADAS COM LACCASE/MALTODEXTRINA E LACCASE PURIFICADA EM TEMPOS CURTOS DE CONTATO, CONTUDO, CAMADAS MAIS FINAS COM MENORES CONCENTRAÇÕES DE OXIGÊNIO FORAM FORMADAS QUANDO EM CONTADO COM A SUSPENSÃO DE LACCASE PURA. AS CAMADAS COM ALTURAS MENORES QUE 5 NM FORAM FORMADAS ENTRE 1 MINUTO E 48 HORAS. USANDO SUPENSÕES DE LACCASE COM BAIXA CONCENTRAÇÃO DE MALTODEXTRINA PARA A MODIFICAÇÃO DE SUPERFÍCIE FIBRAS DE PROTEÍNA FORAM A FORMADAS NA SUPERFÍCIE. QUANDO EM NO MEIO DE REAÇÃO FOI ADICIONADO O PEPTÍDEO ANTIMICROBIANO UMA CAMADA MIXTA FOI FORMADA. ELA É ATRIBUÍDA À ADSORÇÃO DO PEPTÍDEO ANFIFÍLICO NAS SUPERFÍCIES DAS CAMADAS DE LACCASE/MALTODEXTRINA E NA SUPERFÍCIE HIDRÓFOBICA, SENDO ATRIBUÍDA ESTA FORMAÇÃO AO CARÁCTER ANFIFÍLICO DO PÉPTIDO. AS CAMADAS FORMADAS FORAM ESTÁVEIS EM SOLUÇÕES AQUOSAS. A BIOCOMPATIBILIDADE DE FIBROBLASTOS COM AS SUPERFÍCIES MODIFICADAS FOI TESTADA. RESULTADOS SIMILARES FORAM OBTIDOS PARA O CONTROLE, PS SEM MODIFICAÇÃO, E AS SUPERFÍCIES MODIFICADAS, MOSTRANDO BOA BIOCOMPATIBILIDADE DAS CÉLULAS APÓS A BIOFUNCIONALIZAÇÃO. ALÉM DISSO, AS SUPERFÍCIES MODIFICADAS COM O PEPTÍDEO MOSTRARAM ATIVIDADE ANTIBACTERIANA CONTRA O E.COLI, PRODUZINDO A EXAUSTÃO DO CRESCIMENTO DE BACTÉRIAS APÓS 18 HORAS DE CONTATO, SUGERINDO ESTE SER UM MÉTODO DE FUNCIONALIZAÇÃO DE SUPERFÍCIE COM POTENCIAL PARA A MELHOR AS PROPRIEDADES ANTIBACTERIANAS DE SUPERFÍCIES DE POLÍMEROS A BASE DE CARBONO.

Palavras-Chave (EN):

Resumo Original (EN):

A NOVEL IMMOBILIZATION STRATEGY OF AN ANTIMICROBIAL PEPTIDE, SEQUENCE KLWWMIRRWG-BROMOPHENYLALANINE-3,4 HYDROXYPHENYLALANINE-G, ON POLYSTYRENE WAS INVESTIGATED. AIMING TO IMPROVE THE ANTIBACTERIAL PROPERTIES OF THE MATERIAL SURFACE TO PREVENT BACTERIA GROWTH AND INFECTIONS. THE STRATEGY WAS BASED IN THE IMMOBILIZATION USING THE LACCASE FROM TRAMETESS VERSICOLOR GLYCOPROTEIN-ENZYME, A PHENOL OXIDASE, WHICH IS KNOWN FOR OXIDATE LOW MOLECULAR WEIGHT COMPOUNDS, AND A 3,4 HYDROXYPHENYLALANINE CONTAING PEPTIDE THE SURFACE MODIFICATION WAS INVESTIGATED MAINLY AT A PH LEVEL CLOSE TO THE ENZYME ISOLECTRIC POINT, WHERE WAS EXPECTED HIGHER ENZYMATIC ACTIVITY. THE SURFACE MODIFICATION DUE TO CONTACT WITH THE LACCASE/MALTODEXTRIN, LACCASE, AND LACCASE/MALTODEXTRIN/PEPTIDE SUSPENSIONS WERE CHARACTERIZED USING EX-SITU AND IN SITU SURFACE SENSITIVE TECHNIQUES SUCH AS X- RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY, TIME-OF-FLIGHT SECONDARY ION MASS SPECTROMETRY, CONTACT ANGLE AND QUARTZ CRYSTAL MICROBALANCE WITH DISSIPATION MONITORING. THE MALTODEXTRIN WAS ADDED TO THE LACCASE FORMULATION MAINLY TO AVOID DENATURATION DUE TO THE FREEZE DRYING PROCESS. THE HOPG WAS USED AS A MODEL HYDROPHOBIC SUBSTRATE TO IMAGE THE STRUCTURE OF THE LAYERS USING AFM AND DUE TO ITS PURITY. WHEN IN CONTACT FOR FEW SECONDS WITH THE LACCASE MIXTURE SUSPENSION A THIN WATER INSOLUBLE LAYERS WERE FORMED IN THE SURFACE. THE LAYERS WERE COMPOSED BY AMINOACIDS AND POLYSACCHARIDES, BEING ATTRIBUTED TO THE ENZYME/MALTODEXTRINE LAYER. THE SURFACE PROPERTIES CHANGED TO MORE HYDROPHILIC DOMAINS, MODIFYING THE SURFACE WITH HYDROXYL, AMINE AND AMIDE GROUPS, THAT COULD BE USED AS REACTIVE SITES FOR FURTHER FUNCTIONALIZATIONS. THE SURFACE MODIFICATION WITH THE LACCASE/MALTODEXTRIN SUSPENSION IS PROPOSED AS A FAST, REPRODUCIBLE AND ENVIRONMENTAL FRIENDLY METHOD FOR SURFACE ACTIVATION. SUCH ENZYME-BASED SURFACE MODIFICATION APPEARS PROMISING WITH RESPECT TO A PRE-TREATMENT OF CARBON BASED MATERIALS TO IMPROVE NOT ONLY THEIR WETTABILITY WITH FLUID FORMULATIONS LIKE COATINGS OR ADHESIVES BUT ALSO THE ADHESION IN CONTACT WITH OTHER BIOPOLYMERS. THE FORMATION OF INSOLUBLE THIN FILMS OF PROTEIN-POLYSACCHARIDES MIXTURES IS MORE COMMONLY FOUND IN WATER OIL INTERFACES. IN THIS REASEARCH IT IS PRESENTED THE RESULTS OF A MIXTURE LAYER FORMATION IN SOLID LIQUID INTERFACES. SIMILAR RESULTS WERE OBTAINED USING THE LACCASE MIXTURE AND THE LACCASE PURIFIED SUSPENSION IN SHORT CONTACT TIMES, HOWEVER THINNER LAYERS WITH LOWER CONCENTRATION OF OXYGEN CONTAING SPECIES WHERE FORMED WHEN IN CONTACT WITH THE LACCASE PURIFIED SUSPENSION. THE HOPG WAS USED AS A MODEL SUBSTRATE TO IMAGE THE STRUCTURE OF THE LAYER USING AFM. LAYERS WITH A HEIGHT OF LESS THAN 5 NM WERE FORMED BETWEEN 1 MIN AND 48 HOURS. AT LOWER CONCENTRATION AND LOWER MALTODEXTRINE CONCENTRATION THE PRESENCE OF LACCASE FIBRILS STRUCTURES WERE IMAGED ON THE SURFACE. WHEN ADDED THE PEPTIDE TO THE SUSPENSION A MIXTURE LAYER WAS FORMED. IT IS ATTRIBUTED TO THE SELF ASSEMBLY OF THE AMPHILIC PEPTIDE IN THE HYDROPHOBIC SURFACES AND OVER THE LACCASE/ MALTODEXTRINE LAYERS, FORMING RIGID LAYERS THAT COULD NOT BE REMOVED BY BUFFER RINSING. THE FIBROBLAST BIOCOMPATIBILITY OF THE MODIFIED SURFACES WAS TESTED. SIMILAR RESULTS WERE OBTAINED TO THE PS PRISTINE CONTROL SURFACE, SHOWING A GOOD BIOCOMPATIBILITY. FURTHERMORE, THE SURFACES MODIFIED WITH THE PEPTIDE DUE TO SELF-ASSEMBLY SHOWED ANTIBACTERIAL ACTIVITY AGAINST E.COLI, PRODUCING THE DEPLETION OF THE BACTERIA GROWTH AFTER 18 H IN CONTACT, SUGGESTING A POTENTIAL SURFACE MODIFICATION METHOD FOR IMPROVEMENT OF ANTIBACTERIAL PROPERTIES OF CARBON BASED POLYMERS SURFACES.

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